(57)【要約】【課題】  トナー帯電時にかかるトナーの機械的ストレスを抑制して、画像品質を長期に渡って安定させることができる現像ローラ、現像剤供給装置、現像装置、画像形成装置、およびプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】  現像ローラ４０２は、メッシュ状の現像スリーブ４０４と、この現像スリーブ４０４内部に現像剤を現像スリーブ上に供給する供給ローラ４１０とが設けられている。上記供給ローラ４１０の中心部の中空部は、トナー保持部４２０となっている。また、供給ローラ４１０は、トナー保持部４２０内と供給ローラ４１０の表面外とを連通する連続気泡体４１１で形成されている。また、供給ローラ４１０には、トナーを静電的に搬送するための導電性ワイヤ４１２が設けられている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を表面に形成した潜像担持体に対向して回動可能に配置され、該潜像をトナー像化すべく該潜像担持体に現像剤を供給する現像ローラにおいて、該現像剤を保持する現像剤保持部と、該現像剤保持部に保持された現像剤を該現像剤保持部側から該現像ローラ外周面側へ静電的に搬送するための電極部材と、該現像剤が該保持部から該現像スリーブ外周面への移動時に該現像剤と接触して帯電させる帯電部材とを該現像ローラ内部に有したことを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
請求項１の現像ローラにおいて、上記帯電部材には、上記現像剤保持部と上記現像ローラ外周面とを連通する連通孔が設けられており、該現像剤は、該連通孔を通って、該現像剤保持部から該現像ローラ外周面へ静電的に搬送されることを特徴とする現像ローラ。
【請求項３】
請求項２の現像ローラにおいて、上記帯電部材は、内部の気泡が繋がった連続気泡体であることを特徴とする現像ローラ。
【請求項４】
請求項３の現像ローラにおいて、上記連続気泡体の気泡数は、６［個／２５ｍｍ］以上２３［個／２５ｍｍ］以下であることを特徴とする現像ローラ。
【請求項５】
請求項３または４の現像ローラにおいて、上記連通孔の孔径をｄｍ、現像剤の径をｄｔとしたとき、ｄｍ＞１００ｄｔであることを特徴とする現像ローラ。
【請求項６】
請求項３、４または５の現像ローラにおいて、上記保持部材から放射上にのびて、上記連続発泡体を仕切る仕切り壁が設けられていることを特徴とする現像ローラ。
【請求項７】
請求項３、４、５または６の現像ローラにおいて、上記連続気泡体を導電性部材で形成したことを特徴とする現像ローラ。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７の現像ローラにおいて、上記帯電部材に、上記電極部材が配設されていることを特徴とする現像ローラ。
【請求項９】
潜像を表面に形成した潜像担持体に対向して回動可能に配置され、該潜像をトナー像化すべく該潜像担持体に現像剤を供給する現像ローラの外周面へ、現像剤を保持した現像剤保持部から該現像剤を供給する現像剤供給装置において、該現像剤保持部から該現像ローラ外周面へ静電的に該現像剤を搬送する搬送手段と、該現像剤搬送中に該現像剤と接触し、該現像剤を帯電させる帯電部材とを備え、該帯電部材は、該現像剤保持部と該現像ローラとを連通する複数の連通孔が該搬送手段による現像剤の搬送通路として形成されており、該帯電部材が、該連通孔の内壁に搬送中の現像剤を接触させて帯電することを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項１０】
潜像を表面に形成した潜像担持体に対向して回動可能に配置され、該潜像をトナー像化すべく該潜像担持体に現像剤を供給する現像ローラと、該現像ローラ上の現像剤層を規制して一定量の現像剤層とする薄層規制部材とを有する現像装置において、該現像ローラとして請求項１、２、３、４、５、６、７または８の現像ローラを用いたことを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項１０の現像装置において、少なくとも上記帯電部材を回転させる回転手段を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１の現像装置において、上記現像剤補給装置は、粉体ポンプを用いて上記現像剤を上記現像剤保持部に供給することを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２の現像装置であって、上記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーとして、粒子の平均円形度が１．０〜０．９６であるものを用いることを特徴とする現像装置。
【請求項１４】
表面に画像の潜像を担持する潜像担持体と、該潜像を現像剤により現像する現像装置と、現像された該画像が転写される転写材とを有する画像形成装置において、
上記現像装置として請求項１１、１２または１３の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
潜像を担持するための担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像しトナー像を形成するための現像装置とを備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に一体構造物として構成されたプロセスカートリッジにおいて、該現像装置が、請求項１１、１２または１３の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤供給装置、現像ローラ、現像装置、画像形成装置、およびプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図１４に示すような一成分現像剤を用いた一成分現像方式の現像装置２００が知られている。この現像装置２００は、弾性体からなる現像ローラ２０８と、現像ローラ２０８にトナーを供給するため、現像ローラ２０８に摺接するトナー供給ローラ２０６とを有している。また、現像ローラ２０８上のトナーを薄層化するために現像ローラ２０８に当接する薄層規制部材２０７と、トナー２０４を保持するトナー保持部２０３と、トナー保持部２０３内のトナーを撹拌しながらトナー供給ローラ２０６に表面に供給する撹拌部材としてのアジテータ２０５なども有している。
【０００３】
この現像装置２００において、トナー保持部２０３内に保持されているトナー２０４は、上記アジテータ２０５により撹拌されながら、トナー供給ローラ２０６の表面に機械的に供給され担持される。トナー供給ローラ２０６は、トナー２０４を担持しながら現像ローラ２０８との対向部まで搬送し、現像ローラ２０８に摺察しながらトナー２０４を供給する。現像ローラ２０８に供給されたトナーは、現像ローラ２０８にトナー２０４を介して当接している薄層規制部材２０７により適当な層厚に薄層化されるとともに所望の極性に摩擦帯電される。そして、現像ローラ２０８の矢印方向の回転により、感光体１との対向部である現像領域に搬送される。
【０００４】
しかし、図１４に示す従来の現像装置２００においては、トナー２０４をアジテータ２０５により機械的に攪拌しながら、トナー供給ローラ２０６に搬送している。このため、トナー２０４がアジテータ２０５により機械的なストレスを受けてしまう。また、従来の現像装置２００は、薄層規制部材２０７によってトナー２０４を所望の極性に摩擦帯電させるため、高い当接圧で薄層形成部材２０７を現像ローラ２０８に当接させている。このため、トナーが薄層形成部材を通過するとき、大きな機械的ストレスを受けてしまう。
【０００５】
一般的に、トナーは母体樹脂の周りに流動性を付与するための無機物の外添剤を付着させており、上記機械的ストレスにより外添剤が母体樹脂に埋没してしまう。これによりトナーの流動性が低下して凝集することで、トナー帯電量が低下し、地汚れ、供給不良などの悪影響があらわれてくる。このように、１成分現像装置では、トナーの劣化が進みやすく、画像品質の経時安定化が困難である。また、現像ローラに対して、供給ローラや規制部材が摺接しているので、現像ローラの摩耗やトナー固着（フィルミング）が生じ、装置自体の耐久性を長期間維持することが難しかった。
【０００６】
特許文献１には、搬送スクリュウから搬送されたトナーをファーブラシに供給し、ファーブラシを回転させてトナーを現像ローラ外周面上に搬送するものが記載されている。トナーをファーブラシで搬送中にケーシング内壁面とファーブラシとの間でトナーを摩擦帯電させることで、現像ローラの表面上に帯電したトナーが供給される。このように、ファーブラシの回転による搬送でトナーを摩擦帯電させている。これにより、従来の現像装置のように薄層規制部材と現像ローラとの高い当接圧の間を通過させることでトナーを摩擦帯電させる方法に比べて、トナーの機械的ストレスを軽減させている。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２３２８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１においても、ファーブラシの回転により機械的にトナーを搬送しているため、トナーがファーブラシの機械的ストレスを受けて劣化を引き起こす場合があった。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、トナー帯電時にかかるトナーの機械的ストレスを抑制して、画像品質を長期に渡って安定させることができる現像ローラ、現像剤供給装置、現像装置、画像形成装置、およびプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像を表面に形成した潜像担持体に対向して回動可能に配置され、該潜像をトナー像化すべく該潜像担持体に現像剤を供給する現像ローラにおいて、該現像剤を保持する現像剤保持部と、該現像剤保持部に保持された現像剤を該現像剤保持部側から該現像ローラ外周面側へ静電的に搬送するための電極部材と、該現像剤が該保持部から該現像スリーブ外周面への移動時に該現像剤と接触して帯電させる帯電部材とを該現像ローラ内部に有したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像ローラにおいて、上記帯電部材には、上記現像剤保持部と上記現像ローラ外周面とを連通する連通孔が設けられており、該現像剤は、該連通孔を通って、該現像剤保持部から該現像ローラ外周面へ静電的に搬送されることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の現像ローラにおいて、上記帯電部材は、内部の気泡が繋がった連続気泡体であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の現像ローラにおいて、上記連続気泡体の気泡数は、６［個／２５ｍｍ］以上２３［個／２５ｍｍ］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３または４の現像ローラにおいて、上記連通孔の孔径をｄｍ、現像剤の径をｄｔとしたとき、ｄｍ＞１００ｄｔであることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３、４または５の現像ローラにおいて、上記保持部材から放射上にのびて、上記連続発泡体を仕切る仕切り壁が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項３、４、５または６の現像ローラにおいて、上記連続気泡体を導電性部材で形成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の現像ローラにおいて、上記帯電部材に、上記電極部材が配設されていることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、潜像を表面に形成した潜像担持体に対向して回動可能に配置され、該潜像をトナー像化すべく該潜像担持体に現像剤を供給する現像ローラの外周面へ、現像剤を保持した現像剤保持部から該現像剤を供給する現像剤供給装置において、該現像剤保持部から該現像ローラ外周面へ静電的に該現像剤を搬送する搬送手段と、該現像剤搬送中に該現像剤と接触し、該現像剤を帯電させる帯電部材とを備え、該帯電部材は、該現像剤保持部と該現像ローラとを連通する複数の連通孔が該搬送手段による現像剤の搬送通路として形成されており、該帯電部材が、該連通孔の内壁に搬送中の現像剤を接触させて帯電することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、潜像を表面に形成した潜像担持体に対向して回動可能に配置され、該潜像をトナー像化すべく該潜像担持体に現像剤を供給する現像ローラと、該現像ローラ上の現像剤層を規制して一定量の現像剤層とする薄層規制部材とを有する現像装置において、該現像ローラとして請求項１、２、３、４、５、６、７または８の現像ローラを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の現像装置において、少なくとも上記帯電部材を回転させる回転手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０または１１の現像装置において、上記現像剤補給装置は、粉体ポンプを用いて上記現像剤を上記現像剤保持部に供給することを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１１または１２の現像装置であって、上記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーとして、粒子の平均円形度が１．０〜０．９６であるものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、表面に画像の潜像を担持する潜像担持体と、該潜像を現像剤により現像する現像装置と、現像された該画像が転写される転写材とを有する画像形成装置において、上記現像装置として請求項１１、１２または１３の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、潜像を担持するための担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像しトナー像を形成するための現像装置とを備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に一体構造物として構成されたプロセスカートリッジにおいて、該現像装置が、請求項１１、１２または１３の現像装置であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１乃至１５の発明によれば、搬送手段によって、現像剤を静電的に移動させながら、帯電部材と接触させて、現像剤を摩擦帯電させている。このように、現像剤を静電的に移動させながら現像剤を摩擦帯電させることができるので、従来のように機械的に移動させながら現像剤を摩擦帯電させる現像ローラに比べて現像剤の機械的ストレスを抑制することができる。よって、画像品質を長期に渡って安定させることができる。また、現像剤保持部を現像ローラ内部に備えているので、現像ローラが取り付けられる現像装置に現像剤保持部を設ける必要がなくなり、現像装置をコンパクトにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るプリンタの全体の概略構成図である。このプリンタは、潜像担持体としての感光体ドラム１の周辺に、感光体ドラム１の表面を一様帯電する帯電装置２、画像情報に基づいて変調されたレーザー光線等を感光体ドラム１に照射する露光装置３、感光体ドラム１に形成された静電潜像に対し現像ローラ４０２上の帯電した粉体のトナーを付着させることでトナー像を形成する現像装置４、感光体ドラム１上に形成されたトナー像を転写材としての転写紙２０に転写する転写装置５、転写後に感光体ドラム１上に残ったトナーを除去するクリーニング装置６等が順に配設されている。また、感光体ドラム１上に静電潜像を形成する潜像形成手段は、上記帯電装置２及び露光装置３により構成されている。
また、図示しない給紙トレイ等から転写紙を給紙・搬送する図示しない給紙搬送装置と、転写装置５で転写されたトナー像を転写紙２０に定着する図示しない定着装置とが備えられている。
なお、上記プリンタを構成する複数の装置の一部は、プリンタ本体に対して着脱可能に一体構造物（ユニット）として構成してもよい。例えば、図中点線で示すように、感光体ドラム１と帯電装置２と現像装置４とクリーニング装置６とを一体構造物である画像形成用プロセスカートリッジ８として、プリンタ本体に対して着脱可能に構成してもよい。
【００１３】
上記構成のプリンタにおいて、矢印ａ方向に回転する感光体ドラム１の表面は、帯電装置２で一様帯電された後、画像情報に基づいて変調されたレーザー光線が感光体軸方向にスキャンされて照射される。これにより、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、現像領域Ａ１において、現像装置４により帯電したトナーを付着させることで現像され、トナー像となる。一方、転写紙２０は図示しない給紙搬送装置で給紙・搬送され、レジストローラ７により所定のタイミングで感光体ドラム１と転写装置５とが対向する転写部に送出・搬送される。そして、転写装置５により、転写紙２０に感光体ドラム１上のトナー像とは逆極性の電荷を付与することで、感光体ドラム１上に形成されたトナー像が転写紙２０に転写される。次いで、転写紙２０は、感光体ドラム１から分離され、図示しない定着装置に送られ、定着装置でトナー像が定着された転写紙２０が出力される。転写装置５でトナー像が転写された後の感光体ドラム１の表面は、クリーニング装置６でクリーニングされ、感光体ドラム１上に残ったトナーが除去される。
【００１４】
図２は、トナー補給装置を示す断面説明図である。図２中の符号２０は、ニュートナーを収納したトナー収納容器を示している。トナー収納容器２０は、トナーを収容した袋状の袋容器２１と、袋容器２１内のトナーを外部に排出するための唯一の排出口を有し且つ袋容器２１の開口部に取り付けられた口金部材３０とで構成されている。
【００１５】
プリンタ本体１にセットされたトナー収納容器２０は、トナー補給経路を介して現像装置４と連通されている。このトナー補給経路には、口金部材３０に連結される連結部材としてのノズル１１０、容器内のトナーを吸引力により現像装置１４へ移送させる吸引手段としての粉体ポンプ６０、およびノズル１１０と粉体ポンプ６０を接続するトナー移送用チューブ６５が設けられている。
【００１６】
現像装置４は、そのケーシング内部に現像ローラ４０２と、薄層規制部材４０５とが設けられている。現像ローラ４０２は、メッシュ状の現像スリーブ４０４と、この現像スリーブ４０４内部に現像剤を現像スリーブ上に供給する現像剤供給装置としての供給ローラ４１０とが設けられている。供給ローラ４１０の中心部は中空状となっており、この中空状の一端にトナー補給用チューブ６８の一端が接続されている。
【００１７】
上記粉体ポンプ６０は、一軸スクリューポンプといわれているものであって、ロータ６１とステータ６２の２つの主要部品を備えている。ロータ６１は、硬質な断面円形の軸状部材が螺旋状にねじれた形状に形成されたものであって、モータ６６とユニバーサルジョイント６４を介して連結されている。他方、ステータ６２はゴム状の柔軟な材料から作られて長円形の断面が螺旋状にねじれた形状の穴を有しており、また、ステータ６２の螺旋のピッチはロータ６１の螺旋のピッチの２倍の長さに形成されている。このような２つの部品を嵌合し、ロータ６１を回転することでロータ６１とステータ６２の間にできるスペースに入ったトナーを移送することができる。
【００１８】
このように構成された粉体ポンプ６０は、ロータ６１が回転駆動されると、トナー収納容器２０のトナーがトナー吸引口６３から粉体ポンプ６０に入り、図２の左から右に吸引搬送されてトナー排出口６７からトナー補給用チューブ６８を介してトナーが現像装置４に供給される。
【００１９】
図３は、本実施形態の現像装置４を示す説明図である。図３に示すように、現像スリーブ４０４には、吐出孔（図示せず）が複数設けられたメッシュ状の形状を有しており、吐出孔の径は、トナー径の約５倍以下としている。また、現像スリーブの厚さは２００［μｍ］〜５００［μｍ］となっている。この現像スリーブ４０４には、図示しない電源から現像バイアスが印加されている。
【００２０】
現像スリーブ４０４を径時で使用しつづけると、現像スリーブ４０４表面にトナー等が付着してトナーフィルミングが発生してしまう。これは、トナーと現像スリーブ４０４表面との付着力増加や、トナーの添加剤埋没による流動性の低下などが原因で発生する。このため、現像スリーブ４０４は、トナーに対して離型性がよく、さらに電気抵抗の低いものが好ましい。具体的には、導電性材料を含有したシリコン、アクリル、ポリウレタン等を主材料とする樹脂、ゴムを挙げることができる。また、これらの部材を現像スリーブ４０４の外周面にコートしても良い。特に、本実施形態の現像スリーブ４０４の表面は、摩耗しやすく、摩耗しても電気抵抗変化のないゴムで形成するのが好ましい。導電性材料を含有したゴムで現像スリーブ４０４を形成することで、現像スリーブ４０４を積極的に摩耗させて、フィルミングを抑制させることができる。また、ゴム材は摩耗して厚みが変化しても電気抵抗の変化が少ない材質であるので、ゴム材が摩耗して厚みが変化しても感光体と現像スリーブ間の現像電界の変化が抑制され、画像の劣化を抑制することができる。好ましいゴム材料としては、シリコン、ブタジエン、ＮＢＲ、ヒドリン、ＥＰＤＭなどのゴム材料にカーボンブラックなどの公知の導電剤を分散させたものが挙げられる。また、導電性を得るための導電性材料としては、カーボンブラックなどの公知の導電性材料が挙げられる。
【００２１】
上記供給ローラ４１０の中心部の中空部は、トナー保持部４２０となっている。供給ローラ４１０の径は、約φ１６［ｍｍ］となっており、トナー保持部４２０の径は、約φ１０［ｍｍ］となっている。また、供給ローラ４１０は、内部の気泡（セル）が連続した帯電部材としての連続気泡体４１１で形成されている。この連続気泡体４１１は、気泡同士が連続しており、これらの気泡がトナー保持部４２０内と供給ローラ４１０の表面外とを連通する連通孔となっている。これにより、トナー保持部４２０に補給されたトナーがこれらの気泡を通って、供給ローラ４１０表面に移動することができる。この連続気泡体４１１としては、発泡ポリウレタン等の発泡性樹脂があげられ、一般製品では、株式会社ブリヂストン製のＨＲ−０８、ＨＲ−２０等が好ましい。また、連続気泡体４１１のセル数は、６〜２３［個／２５ｍｍ］が好ましい。セルの数が６個以下だと、トナーが連続気泡体内を通過しにくくなり、２３個以上だと、通過しやすくなりすぎて、トナーが気泡壁と接触する確率が減少して、トナーが帯電しにくくなる。また、連続気泡体４１１の気泡の径ｄｍは、トナー径をｄｔとすると、ｄｍ＞ｄｔ×１００の関係が好ましく、具体的には、５０〜５００［μｍ］が好ましい。気泡の径がｄｔ×１００より小さいと、トナーが連続気泡体４１１の内部を通過しにくくなり、内部でトナー詰まり等が発生してしまう。また、供給ローラ４１０の体積固有抵抗値は、約１０７［Ω・ｃｍ］程度としており、ある程度の導電性を有するようにしている。これにより、連続気泡体の壁面がトナーとの接触により帯電しても、その電荷の減少が早い。このため、トナーが気泡壁に接触したときに、気泡壁が帯電していてトナーが摩擦帯電しにくくなることを抑制することができる。
【００２２】
また、供給ローラ４１０には、中心から１２［ｍｍ］離れた位置に円周上等間隔で供給ローラの軸方向に貫通する８本の第１の導電性ワイヤ４１２が設けられている。この第１の導電性ワイヤ４１２から同心円状に２［ｍｍ］表面側に離れた位置（供給ローラ４１０の中心から１４［ｍｍ］離れた位置）に円周上等間隔で供給ローラ４１０の軸方向に貫通する８本の第２の導電性ワイヤ４１４が設けられている。これら導電性ワイヤ４１２、４１４は、銅、ニッケル、鉄などの金属性のものが最適で、径を０．１〜１［ｍｍ］としている。また、これら導電性ワイヤ４１２、４１４には、それぞれ図示しない電源からトナーの帯電極性と逆極性の搬送バイアスが印加されており、電圧の絶対値が第１の導電性ワイヤ４１２より第２の導電性ワイヤ４１４の方を大きくしている。これらの導電性ワイヤ４１２、４１４にそれぞれ電圧を印加することで、トナー保持部４２０に供給されたトナーを静電的にトナー保持部４２０から表面に移動させることができる。また、これら導電性ワイヤ４１２、４１４に供給ローラ４１０より体積固有抵抗の低いトナーが付着すると、トナーを介して供給ローラ４１０にワイヤの電流がリークすることがある。そこで、これらの導電性ワイヤ４１２、４１４を供給ローラ４１０の体積固有抵抗（１０７［Ω・ｃｍ］）と同程度の部材でコートするようにしてもよい。これらの導電性ワイヤ４１２、４１４をコートすることで、トナーを介して供給ローラにワイヤの電流がリークすることがない。これらの導電性ワイヤ４１２、４１４をコートするコート部材としては、シリコン系、テフロン（登録商標）系の樹脂が挙げられる。さらに、これら導電性ワイヤ４１２、４１４をメッシュ構造とすることで、これらの導電性ワイヤ４１２、４１４がトナーの移動の邪魔となることがなくなり、トナーを供給ローラ４１０表面にスムーズに移動させることができる。また、連続気泡体は、略円弧状の仕切壁４１６によって６つに仕切られている。また、供給ローラ４１０の表層は、従来の１成分現像に使用される現像ローラの表層材料と同じ材料で構成されるのが好ましく、具体的には、シリコン、ウレタン等の樹脂がコーテイングされている。
【００２３】
図４は、現像ローラ４０２の軸方向断面図である。図４に示すように、第１の支持部４３１の突部４３１ａがトナー保持部４２０の一端に挿入されている。供給ローラ４１０の他端は、供給チューブ６８と第１の軸受け４３３を介して取り付けられている。現像スリーブ４０４は、その一端を第１の支持部４３１に取り付けられており、他端を第２の支持部４３２に取り付けられている。第２の支持部４３２は、第２の軸受け４３５を介して供給チューブ６８に取付けられている。第１の支持部４３１は、図示しない駆動源が取り付けられている。第１の支持部４３１が駆動源の駆動力により回転すると、第１の支持部４３１に取り付けられている現像スリーブ４０４と供給ローラ４１０とがともに等速で回転する。
【００２４】
薄層形成部材４０５は、現像スリーブ４０４と５０〜１５０［μｍ］の隙間をもって設けられており、導電性部材で形成されている。また、薄層形成部材４０５には、図示しない電源から吸引バイアスが印加されており、現像スリーブ４０４の内周面に付着したトナーを現像スリーブ４０４の外周面に静電的移動させる。
【００２５】
本実施形態のトナー供給について説明する。まず、トナー補給装置の粉体ポンプ６０によって、トナー補給用チューブ６８を介してトナー保持部４２０にトナーが供給される。トナー保持部４２０に補給されるトナー量は、画像形成一回分のトナー量にし、画像形成動作毎にこの一回分のトナー量をトナー保持部に補給する。この一回分のトナー量は、例えば、スキャナーなどから読み込まれた画像情報に基づいて決定する。
【００２６】
トナー補給装置から供給されたトナーは、トナー補給用チューブ６８との摩擦により僅かに帯電した状態となっているので、第１の導電性ワイヤ４１２に印加された第１の搬送バイアスによって気泡内を静電的に移動する。供給ローラ４１０は、連続気泡体であるので、複雑な形で供給ローラ４１０の表面外と連通している。このため、気泡内を移動するトナーは、直線的に供給ローラ４１０表面まで移動するのではなく、気泡の壁面に接触しながら複雑な経路をたどり、供給ローラ表面まで移動する。そして、このように供給ローラ４１０内を複雑な経路で静電的に移動することで、気泡の壁面との接触確率が上がり、トナーが供給ローラ表面まで移動する間に十分な帯電量を得ることができる。また、供給ローラ４１０を回転させることで、トナーと気泡の壁面との接触確率を上げ、トナーの摩擦帯電をしやすくしている。さらに、帯電部材としての連続気泡体の体積抵抗値を１０７［Ω・ｃｍ］と、ある程度導電性の部材として気泡の壁面が帯電しにくくなっているので、トナーが気泡の壁面と接触したとき、トナーが帯電しにくくなるのを抑制している。また、法線方向にのびる仕切壁４１６を設けることで、連続発泡体内を移動する一部のトナーの移動の妨げとなり、トナーがこの壁と接触して摩擦帯電する。これにより、連続気泡体内の中のトナーの接触確率があがり、確実にトナーを摩擦帯電させることができる。また、この仕切り壁４１６により、供給ローラ４１０表面にトナーを円周上均一に供給させることができる。
【００２７】
第１の搬送バイアスからの電界の作用により第１の導電性ワイヤ４１２まで静電的に移動してきたトナーは、第２の導電性ワイヤ４１４に印加されている第２搬送バイアスの電界の作用によって第２の導電性ワイヤ４１４へ静電的に移動する。第２の搬送バイアスは、第１の搬送バイアスと同極性で、第１の搬送バイアスよりも絶対値を大きくしている。そして、トナーは、気泡の壁面と接触して摩擦帯電しながら第２の導電性ワイヤ４１４まで静電的に移動する。第２導電性ワイヤ４１４まで静電的に移動してきたトナーは、第２の搬送バイアスと同極性で絶対値の大きな現像スリーブ４０４に印加されている現像バイアスの電界の作用によって、供給ローラ４１０の表面側へ静電的に移動する。表面まで移動したトナーは、供給ローラ４１０の気泡壁面との接触により十分な帯電量を有している。本実施形態においては、供給ローラ４１０の表面上のトナーは、現像スリーブ４１０上のトナーに対して８割程度まで帯電していた。また、トナーの添加剤の埋没は確認されなかった。さらに、供給ローラ４１０表面上のトナーには、逆帯電トナーや未帯電トナーも確認されなかった。
【００２８】
供給ローラ４１０の表面まで移動したトナーは、現像スリーブ４０４に印加された現像バイアスの電界の影響により現像スリーブ４０４の内周面に付着して、現像スリーブ４０４とともに移動する。供給ローラ４１０と現像スリーブ４０４との隙間はほとんど形成されず、最大でも２０［μｍ］位としている。供給ローラ４１０は、現像スリーブ４０４ととも回りしているので、供給ローラ４１０の表面と現像スリーブ４０４の内周面との間のトナーが、供給ローラ４１０と現像スリーブ４０４との間で機械的に劣化することがない。
【００２９】
現像スリーブ４０４の内周面に付着したトナーは現像スリーブ４０４によって薄層形成部材４０５に搬送される。薄層形成部材４０５には、吸引バイアスが印加されており、現像スリーブ４０４の内周面に付着したトナーを現像スリーブ４０４の吐出孔（図示せず）から吐出させ、現像スリーブ４０４の外周面に移動させる。吸引バイアスは、現像スリーブ４０４の外周面と薄層形成部材４０５とのギャップによって異なるが、ギャップが１５０［μｍ］のときＶｐｐ＝５００［Ｖ］程度で周波数１〜５［ＫＨｚ］のサイン波または矩形波の交番電圧としている。吸引バイアスが現像バイアスと同極性で絶対値が大きいとき、現像スリーブ４０５内周面に付着しているトナーが吸引バイアスの電界によって静電的に移動して薄層形成部材４０５に吸着する。吸引バイアスが現像バイアスよりも小さい値に変化すると、薄層形成部材４０５に付着しているトナーが、現像バイアスの電界の影響によって静電的に移動して現像スリーブ４０４の外周面に付着する。現像スリーブ４０４の外周面に付着するトナー量は、薄層形成部材４０５とのギャップによって規制され、トナー帯電量が１０〜３０［μＣ／ｇ］で、単位面積当たり０．４〜０．８［ｍｇ／ｃｍ２］の均一な厚みをもった薄層が形成される。
【００３０】
このようにして、供給ローラ４１０のトナー保持部４２０に供給されたトナーが十分な帯電量をもって現像スリーブ４０４の外周面に均一な厚みで付着する。そして、現像スリーブ４０４の外周面に付着したトナーは、感光体１と現像スリーブ４０４とが対向する現像領域に搬送され、現像される。現像に付与しなかったトナーは、再び薄層形成部材４０５に搬送される。そして、薄層形成部材４０５によって厚みを整えられて再び現像領域へ搬送される。また、一部は、スリーブの吐出孔（図示せず）から供給ローラ４１０へ脱落する。そしてもう一度、供給ローラ４１０の気泡壁と接触しながら摩擦帯電し現像スリーブ４０４の内周面へ移動して、再び薄層形成部材４０５の吸引バイアスにより現像スリーブ４０５外周面に移動する。
また、薄層形成部材４０５は、導電性を有する部材で形成されているので、現像スリーブ４０４上で低下したトナーは、薄層形成部材４０５との隙間を通過するときに薄層形成部材４０５と接触して摩擦帯電し帯電量が増加する。このため、現像領域に搬送されるトナーは、良好な帯電量を有している。
【００３１】
図５は、本実施形態の現像装置４の径時におけるトナー帯電量の変化と、図１３に示す従来の現像装置２００の径時におけるトナー帯電量との変化とを比較した結果である。図５に示すように、本実施形態の現像装置４は、従来の現像装置２００に比べて、良好な結果が得られた。従来の現像装置２００においては、アジテータ２０５で機械的な攪拌により一割程度帯電させた後、供給ローラ２０６表面に帯電したトナーを供給する。そして、供給ローラ２０６表面に付着したトナーを現像ローラ２０８上に付着させ、薄層規制部材２０７との摩擦接触により残りの９割を帯電させて、所望のトナー帯電量を得ている。しかし、径時使用により薄層規制部材２０７が劣化して、トナーを十分に帯電できなくなると、未帯電トナーや十分に帯電していないトナーが現像領域に搬送されてしまう。その結果、図５に示すように従来の現像装置２００においては、トナーの帯電量が低下したと考えられる。一方、本実施形態の現像装置４は、供給ローラ４１０の気泡の壁にトナーを接触させて摩擦帯電させながら供給ローラ４１０の表面に静電的に移動させている。その結果、供給ローラ４１０の表面に移動してきたトナーは、所望の現像剤の８割程度帯電している。そして、この８割程度帯電したトナーを静電的に移動させて、現像ローラ４０２上にトナーを付着させる。この現像ローラ４０２上の８割程度帯電したの残り２割を薄層形成部材４０５で帯電させて、所望の帯電量を得ている。このように、本実施形態の現像装置においては、現像ローラ４０２上にトナーを付着させる前に８割程度トナーを帯電させているので、薄層形成部材４０５が径時で劣化し、十分にトナーを帯電させることができなくなっても、現像ローラ４０２上のトナー帯電量の低下を抑えることができる。また、静電的にトナーを現像ローラ４０２表面に移動させるので、現像ローラ４０２表面に未帯電トナーや逆帯電トナー等が現像ローラ４０２表面に付着することがない。その結果、図５に示すように本実施形態の現像装置４は、径時に渡りあまりトナー帯電量が変化しなかったと考えられる。
【００３２】
図６は、本実施形態の現像装置４と、図１３に示す従来の現像装置２００との径時にわたるトナー添加剤の埋没度ランクを調べた結果である。図６に示すように、本実施形態の現像装置４は、従来の現像装置２００に比べて、トナー添加剤が埋没してないことがわかる。従来の現像装置２００は、トナー保持部２０３のトナーをアジテータ２０５によって機械的に供給ローラ２０６表面に供給している。このため、トナーがアジテーナ２０５によって機械的なストレスを受けて、トナー添加剤が早期に埋没したと考えられる。一方、本実施形態の現像装置４は、第１の導電性ワイヤ４１２や第２の導電性ワイヤ４１４等に印加された搬送バイアス、および現像スリーブ４０４に印加された現像バイアスによる電界によって、静電的にトナー保持部４２０のトナーを、供給ローラ４１０表面に供給している。このように、静電的に供給ローラ４１０表面にトナーを供給しているので、トナー添加剤が埋没しにくい。その結果、図６に示すように本実施形態の現像装置４は、従来の現像装置に比べて良好な結果が得られたと考えられる。
【００３３】
図７は、本実施形態の現像装置４と、図１３に示す従来の現像装置２００との径時にわたる画像の地汚れランクを調べた結果である。図７に示すように、本実施形態の現像装置４は、従来の現像装置２００に比べて、良好な結果が得られた。これは、本実施形態の現像装置４は、図５、図６に示すように径時にわたり帯電量変化、トナー添加剤埋没量変化が従来の現像装置２００よりも少ないため、地汚れランクの径時変化が従来の現像装置２００よりも優れた結果となったと考えられる。
【００３４】
上記実施形態の現像ローラは、トナー供給ローラ４１０、トナー保持部４２０、現像スリーブ４０４としているが、帯電部材としての連続気泡体とトナー保持部と現像層とからなる現像ローラとしてもよい。この場合、帯電部材としての連続発泡体の表面に導電性材料を含有したシリコン、アクリル、ポリウレタン等を主材料とする樹脂、ゴムなどからなる現像層を積層させて一体化する。そしてこの現像層にトナー径に対して約５倍以下の径を有する複数の吐出孔を設ける。また、帯電部材としての連続発泡体は、供給ローラと同様に構成する。すなわち、連続気泡体を６つに区切る仕切り壁と、搬送バイアスが印加される第１、第２の導電性ワイヤを設ける。
【００３５】
[変形例１]
次に、変形例１について説明する。この変形例１の現像装置４０を図８に示す。この現像装置４０においては、図８に示すように、薄層形成部材４０５を板状の規制ブレードとして、現像スリーブ４０４と接触させるように構成したものである。この規制ブレード４０７は、図示しないホルダに取り付けられており、ホルダからの自由端長を１０〜１５［ｍｍ］としている。１５［ｍｍ］以上に設定すると、現像装置４０が大型化してしまう。また、１０［ｍｍ］以下に設定すると、現像スリーブ表面と接触するときに、振動が生じやすくなり、画像上に段々ムラなどの異常画像が発生する。規制ブレード４０７の当接圧は、０．０４９〜２．４５［Ｎ・ｃｍ］の範囲が好ましい。当接圧が上限を越えると規制ブレード４０７通過後の現像スリーブ４０４上のトナー付着量が低下し、且つ、トナ−帯電量が増加し過ぎてしまう結果、現像に付与する現像剤量が減少して画像濃度が低くなる。また、下限を下回ると薄層が均一に形成されずにトナ−の固まりが規制ブレード４０７を通過する事もあり、画像品質が著しく低下する。規制ブレード４０７の当接角度は先端が現像スリーブの下流側を向く方向で現像スリーブ４０７の接線に対して１０〜４５゜が良好である。
【００３６】
規制ブレード４０７には、現像バイアスと同極性で且つ現像バイアスより絶対値の大きな吸引バイアスが印加されている。トナー保持部４２０から気泡の壁面と接触して帯電しながら移動してきたトナーが現像スリーブ４０４の内周面に付着して、現像スリーブ４０４によって規制ブレード４０７と現像スリーブ４０４に挟まれた領域Aに搬送される。すると、吸引バイアスによってトナーが現像スリーブ４０４の吐出孔から吐出して現像スリーブ４０４の外周面側に移動する。これにより、規制ブレード４０７と現像スリーブ４０４との挟まれた領域にトナー溜まりが形成される。そして、規制ブレード４０７と現像スリーブ４０４に挟まれた領域に溜まったトナーの一部が規制ブレード４０７を通過して薄層を形成する。なお、変形例１の現像装置４０においては、現像スリーブ４０４の硬度をＪＩＳ−Ａで３０゜とし、規制ブレード４０７を厚み０．１ｍｍのＳＵＳ板とし、当接圧は６０[ｇｆ／ｃｍ]に設定することで、規制ブレード４０７通過後のトナーを単位面積当たり０．４〜０．８［ｍｇ／ｃｍ２］の均一な厚みを持った薄層とすることができた。また、この時のトナ−帯電は−１０〜−３０［μＣ／ｇ］の範囲であった。なお、規制ブレードに印加する吸引バイアスを直流電圧としているが、交番電圧であっても良い。
【００３７】
[変形例２]
次に、変形例２について説明する。この変形例２の現像装置４を図９に示す。図９に示す変形例２の現像装置５０は、帯電部材をファーブラシとして、このファーブラシにトナーを接触させて帯電させるようにしたものである。図９の現像装置５０は、ケーシング内に現像ローラ５１と薄層形成部材５５とを備えている。薄層形成部材５５は、現像ローラ５１とギャップをもって配置されており、実施形態同様、現像スリーブ５２内周面のトナーを現像スリーブ外周面に静電的に移動させる吸着バイアスが印加されている。現像ローラ５１は、実施形態と同様な構成を有した現像スリーブ５２と、この現像スリーブ５２内に帯電部材としてのファーブラシ５３とを設けている。ファーブラシ５３の中心部には、中空状のトナー保持部５４が設けられており、実施形態同様にトナー補給装置からトナーが供給される。ブラシの毛が植毛された植毛部材５５には、植毛部材５５の内側のトナー保持部５４と植毛部材５５の外側とを連通する複数の連通孔５５ａが設けられている。ブラシの先端は、現像スリーブ５２の内周面と非接触としており、現像バイアスがブラシにリークしないようにしている。ファーブラシ５３の植毛部材５５には、トナーの帯電極性と異なり、かつ、現像バイアスよりも絶対値が小さい数ボルト程度の吸引バイアスを印加して、ファーブラシ５３を帯電させている。ファーブラシ５３は、図示しない駆動源により、現像スリーブ５２と等速で回転している。また、ファーブラシ５３は、導電性の材料で形成されている。
【００３８】
トナー保持部５４に供給された微小に帯電したトナーは現像スリーブに印加された現像バイアスの電界の影響により、植毛部材５５の植毛面側へ連通孔を通って静電的に移動する。植毛面側に移動したトナーは、現像バイアスによって形成された現像スリーブ５２と植毛部材５５との間の電界により現像スリーブ５２側へ静電的に移動する。また、ファーブラシ５３には、トナーと逆極性の数ボルトの吸引バイアスが印加されているので、微小帯電したトナーは、ファーブラシ５３に静電的に接触する。これにより、トナーは、ファーブラシ５３と接触しながら、現像バイアスの電界の影響によって現像スリーブ５２側へ静電的に移動する。このように、トナーはファーブラシ５３と接触しながら現像スリーブ５２側へ移動するので、ブラシとの摩擦で帯電していく。ブラシ先端まで接触帯電しながら静電的に移動したトナーは、現像スリーブ５２の内周面に付着する。現像スリーブ５２とファーブラシ５３は、等速で回転している。このため、現像スリーブ５２の内周面に付着しているトナーが現像スリーブとともに回転しているときに、ファーブラシ５３と接触して機械的に劣化することがない。
【００３９】
現像スリーブ５２内周面に移動したトナーは、実施形態同様に薄層形成部材５５の吸着バイアスによって現像スリーブ５２表面に移動させられる。そして、現像領域に搬送されて現像される。
【００４０】
この変形例２の現像装置５０においても、トナー保持部５４に供給されたトナーは、静電的に移動しながらファーブラシ５３と接触帯電していく。このため、トナーは十分帯電した状態で現像ローラ５１の表面に供給される。また、静電的に現像ローラ５１の表面へトナーを移動させるので、トナーが機械的に劣化されることがない。
【００４１】
[変形例3]
次に変形例３の現像装置７０について説明する。この変形例３の現像装置７０を図１０に示す。図１０に示す変形例３の現像装置７０は、現像ローラ７１の外部に現像剤供給装置としてのトナー供給部材７３を設るようにしてもよい。この現像装置７０は、ケーシング内部に現像ローラ７１とトナー補給装置から供給されたトナーを保持するトナー保持部７５と、トナー保持部７５のトナーを現像ローラに供給するトナー供給部材７３とを有している。また、トナー保持部７５の上方にはトナー補給装置７９が設けられており、トナー充填したトナー収納容器７２と、トナー補給口７４とトナー収納容器７２とを接続するトナー補給用チューブ７８とが設けられている。トナー供給部材７３は、現像ローラ７１と、トナー保持部７５との間に配置している。トナー供給部材７３は、帯電部材としての連続気泡体を有している。このトナー保持部７５には、図１１に示すように、図中縦方向にのびるメッシュ状の２枚の搬送手段としての導電板７３ａ、７３ｂが図中横方向に等間隔で設けられている。これら２枚の導電板７３ａ、７３ｂには、それぞれトナーを現像ローラ７１側に静電的に移動させる搬送バイアスがそれぞれ印加される。トナー保持部７５側に設けられた第１の導電板７３ａには、第１の搬送バイアスが印加され、現像ローラ７１側に設けられた第２の導電板７３ｂには、第２の搬送バイアスが印加される。第１および、第２の搬送バイアスに印加される電圧は、トナーの帯電極性と逆極性で、第２の搬送バイアスの印加電圧の絶対値を第１の搬送バイアスの絶対値より大きくしている。また、トナー供給部材７３は、図中点線で示すように、トナー保持部７５側から現像ローラ７１側へ上方に傾斜する傾斜壁７３ｃでそれぞれ仕切られている。
【００４２】
変形例３の現像装置７１においては、トナー補給装置７９から、画像形成に使用される一回分のトナーが補給される。トナー保持部７５に供給されたトナーは、トナー補給用チューブ７８との摩擦により僅かに帯電した状態となっている。トナー保持部７５に供給された僅かに帯電したトナーは、第１の導電板７３ａに印加される搬送バイアスの電界の影響により、第１導電板７３ａへ静電的に移動する。トナー保持部７５から第１導電板７３ａへ静電的に移動するトナーは、連続気泡体の気泡壁面と接触し、摩擦帯電しながら第１導電板７３ａへ静電的に移動する。第１静電板７３ａに静電的に移動したトナーは、第２の導電板７３ｂに印加されている第２の搬送バイアスの電界の影響により第２の導電板７３ｂへ静電的に移動する。気泡壁面と接触し、摩擦帯電しながら第２導電板７３ｂまで静電的に移動したトナーは、現像ローラ７１の現像バイアスにより現像ローラ７１側へ静電的に移動する。現像バイアスによって静電的に移動するトナーは、トナー供給部材７３の現像ローラ７１側へ移動する。トナー供給部材７３の現像ローラ７１側へ移動したトナーは、現像バイアスの電界の影響により、現像ローラ７１に付着する。そして、現像ローラ７１に付着したトナーは、薄層形成部材７７により、単位面積当たり０．４〜０．８［ｍｇ／ｃｍ２］の均一な厚みを持った薄層とされ、現像領域に搬送される。
【００４３】
この変形例３の現像措置７０においても、連続気泡体の気泡の壁面と接触して摩擦帯電しながら現像ローラ７１側へ移動するので、トナーは十分帯電した状態で現像ローラ７１の表面に供給される。また、静電的に現像ローラ７１側へトナーを移動させるので、トナーが機械的に劣化されることがない。
【００４４】
本実施形態に好適に使用されるトナーについて説明する。トナーは特定の形状を有すことが重要であり、平均円形度が０．９６未満で球形からあまりに離れた不定形の形状では、満足した帯電性を得ることができない。つまり、平均円形度０．９６未満だと、気泡壁面に接触したときの回転量が少ないため、十分帯電することができない。一方、０．９６以上の平均円形度を有するトナーは、気泡壁面と接触したときの回転量が多くなり、それだけ壁面との摩擦量が多くなるため、トナーの帯電量が増加する。
【００４５】
なお形状の計測方法としては粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値が平均円形度である。この値はフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
【００４６】
本実施形態において好適に用いられ円型度０．９６〜１．００のトナーを製造する方法について説明する。比較をわかりやすくするため、一般的な従来のトナーと比較して説明する。
【００４７】
従来トナーの調製：
下記原材料をヘンシェルミキサーで充分混合した後、小型二本ロールミルで、１５０℃、
２時間混練した。
結着樹脂（スチレン−アクリル酸メチル共重合体）        １００．０重量部
着色剤（カーボンブラック＃４４、三菱カーボン社製）      １０．０重量部
荷電制御剤（ジターシャリーブチルサリチル酸亜鉛塩）
（オリエント化学製ボントロンＥ−８４）            ２．０重量部
カルナバワックス                                          ５．０重量部
得られた混練物を２ｍｍのスクリーンを装着したパルベライザーで粗粉砕した後、ラボジ
ェットで粉砕し、１００ＭＺＲで分級して４〜１０μｍ径の着色粒子を得た。得られた着
色粒子９５重量部に対して、トナーの流動性や現像性、転写性、クリーニング性、帯電性
を補助するための添加剤として３重量部のシリカ、２重量部の酸化チタン粒子（両添加剤
の平均粒径２０ｎｍ）をヘンシェルミキサーで２分間混合し、篩にかけてトナーを得た。
これが従来トナーである。ここで、従来トナーの円形度をフロー式粒子像分析装置ＦＰＩ
Ａ−２０００（東亜医用電子株式会社製）により計測したところ、０．９３であった。ま
た、その重量平均粒径は５．７３μｍであった。
【００４８】
本実施形態のトナーの調製：
従来トナーの製造過程で得られた着色粒子を、日本ニューマチック製サーフュージョンシ
ステムを用いて、熱処理温度２５０℃、熱風風量１０００リットル／分、供給風量１００
リットル／分で２回処理し、４〜１０μｍ径の新たな着色粒子を得た。得られた着色粒子
９５重量部に対して、トナーの流動性や現像性、転写性、クリーニング性、帯電性を補助
するための添加剤として３重量部のシリカ、２重量部の酸化チタン粒子（両添加剤の平均
粒径６０ｎｍ）をヘンシェルミキサーで２分間混合し、篩にかけてトナーを得た。これが
新トナーである。新トナーの円形度は０．９６、その重量平均粒径は５．５６μｍであっ
た。
【００４９】
上記したように、粉砕トナーに熱処理を行うことにより、円形度０．９６以上のトナーを得ることができる。また、熱処理に代えて、例えば特開平９−８５７４１号公報に記載されたターボミル（ターボ工業製）を用いた方法やクリプトロン（川崎工業製）、Ｑ型ミキサー（三井鉱山製）を用いた方法等、機械的な処理を行うことでトナー円形度を０．９６以上にすることも可能である。その他には、懸濁重合法、分散重合法、溶解懸濁法等の湿式造粒による製法によって、円形度０．９６以上のトナーを作製することもできる。これら製法の場合はエネルギー効率の点で優れるといったメリットがある。
【００５０】
なお、上記実施形態では、感光体１上に形成したトナー像を転写紙に直接転写する場合について説明したが、本発明は、図１２や、図１３に示す感光体１上のトナー像を一旦中間転写体に転写し、その後、該中間転写体上のトナー像を転写紙に転写する画像形成装置及びそれに用いる現像装置にも適用できるものである。図１２の画像形成装置は、一つの感光体上に各色ごとのトナー像を順次形成し、該感光体２１上の各色トナー像を一次転写装置で中間転写体としての中間転写ベルト２８に重ね合わせて転写し、該中間転写ベルト２８上の重ねトナー像を２次転写装置２５で転写紙に一括転写するカラー画像形成装置及び該装置に用いる現像装置２４にも適用することができる。
また図１３の画像形成装置は、中間転写体としての中間転写ベルト１０の直線状の移動経路部分に沿って感光体４０を含む画像形成ユニット１８を複数組並べて配置し、各画像形成ユニット１８の感光体４０上に互いに異なる色のトナー像を形成し、各感光体４０上のトナー像を一次転写装置６２で該中間転写ベルト１０上に重ね合わせて転写し、該中間転写ベルト１０上の重ねトナー像を図示しない２次転写装置で転写紙に一括転写するタンデム型のカラー画像形成装置及び該装置に用いる現像装置にも適用することができる。
【００５１】
（１）
以上、本実施形態の現像ローラは、トナーを静電的に現像ローラへ搬送する過程でトナーを帯電部材と接触させることでトナーを摩擦帯電させることができる。よって、トナーに機械的ストレスを与えることなく現像剤を摩擦帯電させることができる。その結果、トナーの機械的ストレスを抑制して、高品位な現像を長期に渡って安定しておこなうことができる。
（２）
また、本実施形態の現像ローラは、トナーを静電的に現像ローラへ搬送する過程で帯電部材の孔の内壁とトナーとを接触させることでトナーを摩擦帯電させることができる。
（３）
また、本実施形態の現像ローラは、帯電部材を内部の気泡が繋がった連続気泡体としている。この連続した気泡によりトナー保持部内と現像ローラ外とを連通する連通孔が形成される。このような気泡による連通孔により、トナー保持部内から現像ローラ外へ向かう連通孔は直線的な経路を有するものではなく、帯電部材内で複雑に入り組んだ経路を有する連通孔となる。その結果、連通孔を静電的に搬送される現像剤と連通孔内壁との接触確率があがり、確実にトナーを摩擦帯電させることができる。
（４）
また、連続気泡体４１１のセル数は、６〜２３［個／２５ｍｍ］が好ましい。セルの数が６個以下だと、トナーが連続気泡体内を通過しにくくなり、２３個以上だと、通過しやすくなりすぎて、トナーが気泡壁と接触する確率が減少して、トナーが帯電しにくくなる。３
（５）
また、本実施形態の現像ローラは、気泡の孔径をｄｍ、現像剤の径をｄｔとしたとき、ｄｍ＞１００ｄｔとしている。ｄｍ＞１００ｄｔとして、気泡径をトナー径に対して十分大きくしているので、トナーが連続気泡体の内部で詰まることなく、トナーが連続気泡体内部を移動することができる。
（６）
また、本実施形態の現像ローラは、連続発泡体がトナー保持部側から現像ローラ側へ仕切る仕切り壁でそれぞれ仕切られている。よって、この仕切り壁が連続発泡体内を移動する一部のトナーの移動の妨げとなりこのトナーがこの壁と接触して摩擦帯電する。これにより、連続気泡体内の中のトナーの接触確率があがり、確実にトナーを摩擦帯電させることができる。
（７）
また、本実施形態の現像ローラは、連続気泡体を導電性を有する材料で形成しているので、気泡の壁面がトナーと接触により帯電しても、その電荷の減少が早い。このため、トナーが気泡の壁面に接触したときに、気泡の壁面が帯電しているためトナーが摩擦帯電しにくくなるということを抑制することができる。
（８）
また、本実施形態の現像ローラは、帯電部材に電極を配設している。そして、この電極にトナーの帯電極性と逆極性でかつ現像バイアスよりも絶対値の小さい搬送バイアスを印加する。これにより、電極の電界の影響により帯電部材内のトナーを静電的に現像ローラ側へ搬送させることができる。
（９）
また、本実施形態のトナー供給装置は、トナーを静電的に現像ローラへ搬送する過程で帯電部材の孔の内壁とトナーとを接触させることでトナーを摩擦帯電させることができる。よって、トナーに機械的ストレスを与えることなく現像剤を摩擦帯電させることができる。その結果、トナーの機械的ストレスを抑制して、高品位な現像を長期に渡って安定しておこなうことができる。
（１０）
また、本実施形態の現像装置は、現像ローラとして上述の現像ローラを用いる。この現像ローラを用いることにより、現像装置をコンパクトにすることができる。
（１１）
また、本実施形態の現像装置は、少なくと帯電部材を回転させている。これにより、帯電部材の連通孔内を静電的に現像ローラ側へ移動しているトナーが連通孔の壁面と接触して移動する確率が高くなる。その結果、確実にトナーを摩擦帯電することができる。
（１２）
また、本実施形態の現像装置は、粉体ポンプを用いて現像剤をトナー保持部に供給している。このように、粉体ポンプの吸引力によりトナーをトナー保持部に供給するので、トナーが機械的ストレスを受けることがない。
（１３）
また、本実施形態の現像装置は、トナー粒子の平均円形度が１．０〜０．９６としている。このようにトナーを円形上に近い形状とすることで、トナーが回転し易くなり、帯電部材との接触による摩擦が大きくなる。この結果、確実にトナーが摩擦帯電することができる。
（１４）
また、本実施形態の画像形成装置は、上述の現像装置を用いているので、径時にわたり現像装置内でのトナーの劣化が抑制される。この結果、トナー劣化による濃度不良や地汚れなどが径時にわたり抑制することができ、径時にわたり良好な画像を維持できる画像形成装置を提供することができる。
（１５）
感光体と少なくとも現像装置とを備えたプロセスカートリッジにおいて、現像装置として上述の現像装置を用いることで、径時にわたり良好な画像を維持できるプロセスカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】トナー補給装置を示す断面説明図。
【図３】現像装置を示す径方向断面説明図。
【図４】現像装置を示す軸方向断面説明図
【図５】本実施形態の現像装置と従来の現像装置との径時における帯電変化を示す説明図。
【図６】本実施形態の現像装置と従来の現像装置との径時におけるトナー添加剤の埋没ランクの変化を示す説明図。
【図７】本実施形態の現像装置と従来の現像装置との径時における地汚れ変化を示す説明図。
【図８】実施例１の現像装置を示す断面説明図。
【図９】実施例２の現像装置を示す断面説明図。
【図１０】実施例３の現像装置を示す断面説明図。
【図１１】実施例３の現像装置に用いられるトナー供給部材を示す断面説明図。
【図１２】中間転写体を有した画像形成装置の一例を示す図。
【図１３】タンデム型画像形成装置を示す図。
【図１４】従来の現像装置を示す断面説明図。
【符号の説明】
【００５３】
１      感光体ドラム
２      帯電装置
３      露光装置
４、４０、５０、７０、２００      現像装置
５      転写装置
６      クリーニング装置
２０  トナー収納容器
２１  袋容器
５１、７１、２０８、４０２  現像ローラ
５３  ファーブラシ
４０４  現像スリーブ
４１０  供給ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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